08 enero 2014

¿Qué es el factor de corrección de potencia para transformadores?


La corrección o mejora del factor de potencia de equipos eléctricos como transformadores se hace para reducir la energía eléctrica requerida y por lo tanto ahorrar electricidad. En este artículo, discutimos cómo se hace la corrección del factor de potencia y también los pasos de cálculo para el proceso.
Todos los equipos eléctricos trabajan con un grado de eficiencia que puede ser pobre o excelente. La eficiencia de equipos eléctricos como transformadores y motores de inducción se indica por el término factor de potencia. En el mundo técnico, el factor de potencia se define como el ratio entre la potencia real y la potencia aparente.
Factor de potencia = kW / KVA
Por lo tanto, podemos decir que el valor del factor de potencia siempre es menor que uno y depende del valor de KVA. Cuanto mayor es el valor de kVA, menor será el valor del factor de potencia.
Corrección del factor de potencia usando condensadores
Para determinar el valor de KVA usamos la norma del ángulo recto. Es la raíz cuadrada de la suma de kW y KVAR.

Para incrementar el factor de potencia, necesitaríamos reducir la cantidad requerida de kVA. Para hacer esto, tendremos que acortar la línea de KVAR, y este trabajo se hace introduciendo un condensador. El condensador sustrae el KVAR y mejora el factor de potencia.
Estos condensadores están disponibles en el mercado basándose en cual es el valor en KVAR que necesitamos para conseguir el factor de potencia deseado.
Veamos cómo se hacen los cálculos de la corrección:
Primero necesitamos medir la cantidad de potencia aparente o KVA requerido para que el transformador trabaje. Después de conseguir este valor, necesitamos determinar cual es el factor de potencia del transformador y cuanto factor de potencia deseamos conseguir.
Supongamos que el transformador requiere 560 kVA para operar y que el factor de potencia es 0,55. Deseamos incrementar este factor de potencia a 0,95.
Necesitamos usar la siguiente ecuación para determinar el valor de KVAR.
KVAR = KVA (1 – fp2)
Ahora, siguiendo los tres pasos dados abajo determinaremos el valor de KVAR que necesitamos para la reducción.
  • Calculamos el valor de KVAR usando valor del factor de potencia presente.

KVAR1 = 560 (1 – 0,552)
KVAR1 = 467
  • Calculamos el valor de KVAR usando el valor deseado de factor de potencia.

KVAR1 = 560 (1 – 0,952)
KVAR1 = 175
  • Ahora sustraemos KVAR1 por KVAR2. Conseguimos 292 KVAR.

Podemos usar este valor para comprar el condensador exacto con el que podamos conseguir el valor deseado de factor de potencia..
Puntos importantes para incrementar el factor de potencia
·         El factor de potencia puede reducirse si el transformador trabaja bajo una carga más ligera. Sin embargo, la eficiencia del transformador se reduce si se usa por debajo o por encima de su rango de carga, pero la carga más ligera afecta más. Tenemos que operar el transformador bajo el rango de carga para el que está hecho. Esto incrementará el factor de potencia y la vida en servicio del transformador.
Bibliografía:

What es Power Correction Factor for Transformers. Bright Hub Engineering
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